nguyên lý 1 nhiệt động học

Ch 5 NGUYÊN LÝ 1 NĐH


NỘI DUNG
Nguyên lý 1
 Công mà hệ nhận được







Biến đổi chậm
Biến đổi đột ngột

AD NL1 cho các quá trình:






Đẳng nhiệt
Đẳng tích
Đẳng áp
Đoạn nhiệt
Đơn nhiệt


NGUYÊN LÝ I



Phát biểu: “Độ biến thiên nội năng của hệ
bằng tổng công và nhiệt mà hệ nhận được”
U=W+Q

+ Quy ước:
W: công mà hệ nhận
W>0 hệ thực sự nhận công
W<0 hệ sinh công

W’=-W: công mà hệ sinh ra.
W’>0: hệ thực sự sinh công
W’<0 hệ nhận công

Q: nhiệt mà hệ nhận
Q>0 hệ thực sự nhận nhiệt
Q<0 hệ tỏa nhiệt

Q’=-Q: nhiệt mà hệ sinh ra
Q’>0 hệ thực sự tỏa nhiệt
Q’<0 hệ nhận nhiệt


Công mà hệ nhận
Quá trình chậm, hệ kịp thiết lập trạng thái cân bằng.
F = P.S, với S: là áp suất khí.

F

Nén khí
dV  0, dW  0

dW  F.ds  P.Sds  PdV

P,V

2

W12   PdV
1

Dãn khí: dV>0, khí sinh công, dW’<0
Quá trình nhanh, đột ngột, hệ không kịp thiết lập trạng thái cân bằng.

Nén khí
dV  0, dW  0
2 
2

dW  Fext .ds  Pext .Sds  Pext .dV W12   Fext .ds   Pext .dV
1

1


AD- NL1 NĐH
Quá trình đẳng nhiệt
T  const  dU  dQ  dW  0
V2

nRT
V2
W   PdV   
dV   nRT ln
V
V
1
V1
V2
Q  W  nRT ln
V1


Quá trình đẳng tích
U  Q  W
V  const W   PdV  0
i
U  Q  nRT  Cv T  nCV .mT  mcv.mT
2
i
CV .m  R
2


Quá trình đẳng áp
U  Q  W
P  const  W   PdV  PV  nRT
i
U  nRT
2

i
i2
Q  U  W  nRT  nRT 
nRT
2
2
Q  C p T  nCp.mT  mcp.mT
i2
C p. m 
R  Cv.m  R
2


Quá trình đoạn nhiệt
U  Q  W
i
P2V2  P1V1
Q  0  U  W  nRT 
2
 1
C p. m i  2


Cv.m
i


QT Đoạn nhiệt (tt)
dU  

Q  PdV
0

PV  nRT  PdV  VdP  nRdT
i
dU  nRdT  PdV
2
i
i
PdV  VdP  PdV
2
2
i2
i
PdV  VdP  0
2
2
dV dP


0
V
P

lnV  ln P  Const



PV  cosnt
PV

 const
T
 1
TV  const


1

T P

 cosnt


Tóm tắt
uaTrinh

U

Q

W

 cosnt

0

V2
nRT ln
V1

V
 nRT ln
V

 cosnt

i
nRT
2
i
nRT
2
i
nRT
2

nCv.mT

0

nCP.mT

 PV

 const

Q 0

0

P2V2  P1
 1


Các mối liên hệ
i
1
Cv.m  R

R
2
 1
i2

C p.m 
R 
R
2
 1
C p.m  Cv.m  R
C p. m
i2


Cv.m
i
i 5
  1.4